(57)【要約】【課題】より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さ及び体積を測定可能な体積測定方法及び体積測定装置を提供する。【解決手段】略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定装置であって、レーザ発光手段と撮影手段は本体部に組み込まれている。出射されるレーザ光は扇状レーザであり、本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向検出手段と垂直方向検出手段とを備えている。本体部が水平な場合、撮影手段の撮影方向は、垂直方向に対して第３所定角度であり、垂直方向に第４所定角度の撮影範囲を有している。撮影手段は、レーザ光による線状の被照射部が交わっている任意の辺または任意の角を含む画像情報を作成し、制御手段は、各検出手段からの検出信号と、画像情報と、第１所定距離とに基づいて対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。【選択図】        図２
2005061886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定方法であって、
対象物の縦、横、高さの各辺を全て同時に撮影可能な所定位置に配置された対象物を撮影して対象物の画像情報を作成するステップと、
作成した画像情報に基づいて、対象物の縦、横、高さの各辺を抽出し、抽出した各辺と、前記所定位置に関する距離とに基づいて、各辺の寸法を求めるステップと、
求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出するステップとを有する、ことを特徴とする体積測定方法。
【請求項２】
略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定装置であって、レーザ発光手段と撮影手段と制御手段とを備え、
レーザ発光手段と撮影手段は本体部に組み込まれており、
レーザ発光手段から出射されるレーザ光は扇状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第１所定角度であり、レーザ広がり角は垂直方向に第２所定角度であり、
本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備え、
本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第１所定距離の位置に相当する第１所定位置に配置して、
レーザ光による線状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺と、または基準角を除いた前記上面の任意の角と、交わるように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させ、
本体部が水平な場合における撮影手段の撮影方向は、垂直方向に対して第３所定角度であり、垂直方向に第４所定角度の撮影範囲を有し、
撮影手段は、レーザ光による線状の被照射部が交わっている前記任意の辺または前記任意の角を含む画像情報を作成し、
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
ことを特徴とする体積測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の体積測定装置であって、
本体部は、垂直方向に対しては回転することなく任意の距離でスライド可能であり、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備え、
レーザ光による線状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺と、または基準角を除いた前記上面の任意の角と、交わるように本体部を水平方向に回転、及び垂直方向にスライドさせ、
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出する、
ことを特徴とする体積測定装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の体積測定装置であって、
更に、対象物の高さの寸法を求めるための反射型距離検出手段を備え、
反射型距離検出手段は、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能であり、
反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第１所定位置から水平方向及び垂直方向に第２所定距離の位置に相当する第２所定位置に配置して、
反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求め、反射型距離検出手段からの検出時間と、第２所定位置に関する第２所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
ことを特徴とする体積測定装置。
【請求項５】
略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定装置であって、レーザ発光手段と制御手段とを備え、
レーザ発光手段は本体部に組み込まれており、
レーザ発光手段から出射されるレーザ光は線状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第５所定角度であり、
本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備え、
本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第１所定距離の位置に相当する第１所定位置に配置して、
レーザ光による点状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺における任意の位置に、または基準角を除いた前記上面の任意の角に、到達するように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させ、
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
ことを特徴とする体積測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の体積測定装置であって、
本体部は、垂直方向に対しては回転することなく任意の距離でスライド可能であり、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備え、
レーザ光による点状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺における任意の位置に、または基準角を除いた前記上面の任意の角に、到達するように本体部を水平方向に回転、及び垂直方向にスライドさせ、
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
ことを特徴とする体積測定装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の体積測定装置であって、
更に、対象物の高さの寸法を求めるための反射型距離検出手段を備え、
反射型距離検出手段は、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能であり、
反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第１所定位置から水平方向及び垂直方向に第２所定距離の位置に相当する第２所定位置に配置して、
反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求め、反射型距離検出手段からの検出時間と、第２所定位置に関する第２所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
ことを特徴とする体積測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略直方体の形状を有する対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を測定して、当該対象物の体積を測定する体積測定方法及び体積測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば郵便または宅配等の業種においては、種々のサイズの荷物（ダンボール箱等に梱包された荷物）を取り扱っている。これらの荷物に対する料金区分は、主に当該荷物の体積に基づいて分けられている。荷物の体積を測定するには、縦、横、高さの寸法を計測することが必要である。
従来では、対象物である荷物の各寸法を測定するために、係員等がメジャーを用いて測定したり、メジャーを用いずに目分量で推定したりしていた。
また、照射する光線に対して斜めに位置した直方体形状の荷物に、光線を照射して寸法を測定する方法も提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２８００８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
メジャーを用いた測定方法は非常に手間がかかり、目分量を用いた測定方法は誤差が比較的大きい。
また、特開２００２−３２８００８号公報に提案されている寸法測定方法及び寸法測定システムでは、複数のレーザ光を照射して画像を取り込み、画像処理を施して変節点を抽出し、抽出した変節点を結んで相似形状を生成する処理を行ない、レーザ光を用いた別の方法で寸法測定システムと荷物までの距離を計測して補正処理を行ない、実寸法を求めている。しかし、画像処理等、複雑な処理が必要であり、処理に費やす時間及び処理負荷が大きくなる傾向にある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さ及び体積を測定可能な体積測定方法及び体積測定装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの体積測定方法である。
請求項１に記載の体積測定方法では、対象物から所定距離だけ離れた所定位置（対象物の縦、横、高さの各辺が同時に撮影可能な位置でもある）から対象物を撮影して画像情報を作成する。そして、画像認識処理を用いて、作成した画像情報から縦、横、高さの各辺を抽出し、抽出した各辺の寸法と所定位置に対応した距離（既知の距離）に基づいて各辺の寸法を求め、体積を算出する（第５の実施の形態参照）。
この場合、所定位置から撮影することで、所定位置から対象物までの距離は既知となり、距離を算出する必要がないので処理を軽減できる。
これにより、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項２に記載の体積測定装置では、レーザ発光手段と撮影手段は本体部に組み込まれており、レーザ発光手段から出射されるレーザ光は扇状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第１所定角度であり、レーザ広がり角は垂直方向に第２所定角度である。また、本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備えている。そして、本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第１所定距離の位置に相当する第１所定位置に配置する。更に、レーザ光による線状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺と、または基準角を除いた前記上面の任意の角と、交わるように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させる。
本体部が水平な場合における撮影手段の撮影方向は垂直方向に対して第３所定角度であり、垂直方向に第４所定角度の撮影範囲を有し、撮影手段は、レーザ光による線状の被照射部が交わっている前記任意の辺または前記任意の角を含む画像情報を作成する。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報において必要な情報は「線状の被照射部が交わっている任意の辺または前記任意の角の位置」であり（第２の実施の形態参照）、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も少なくて済む。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項３に記載の体積測定装置は、請求項２に記載の体積測定装置であって、請求項２に記載の体積測定装置に対して、レーザ発光手段が垂直方向に回転せず、垂直方向にスライドする。このため、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備えている。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報において必要な情報は「線状の被照射部が交わっている任意の辺または前記任意の角の位置」であり（第１の実施の形態参照）、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も少なくて済む。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項４に記載の体積測定装置は、請求項２または３に記載の体積測定装置であって、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能な反射型距離検出手段を備える（第１及び第２の実施の形態参照）。この反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第１所定位置から水平方向及び垂直方向に第２所定距離の位置に相当する第２所定位置に配置する。そして、反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、第２所定位置から対象物を載置している床面までに対応する検出時間を検出する。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求める。また、制御手段は、反射型距離検出手段からの検出時間と、第２所定位置に関する第２所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
これにより、対象物の上面では検出できない高さの寸法を、反射型距離検出手段を用いて容易に求めることができる。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。また、高さの寸法の測定と、縦及び横の寸法の測定とを並行させることができるため、より短時間に縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【０００９】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項５に記載の体積測定装置では、レーザ発光手段は本体部に組み込まれており、レーザ発光手段から出射されるレーザ光は線状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第５所定角度である。また、本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備えている。そして、本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第１所定距離の位置に相当する第１所定位置に配置する。更に、レーザ光による点状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺における任意の位置に、または基準角を除いた前記上面の任意の角に、到達するように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させる。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報を必要としないので（第４の実施の形態参照）、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も非常に少なくて済む。
このように、より単純な処理にてより短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【００１０】
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項６に記載の体積測定装置は、請求項５に記載の体積測定装置であって、請求項５に記載の体積測定装置に対して、レーザ発光手段が垂直方向に回転せず、垂直方向にスライドする。このため、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備えている。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報を必要としないので（第３の実施の形態参照）、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も非常に少なくて済む。
このように、より単純な処理にてより短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【００１１】
また、本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項７に記載の体積測定装置は、請求項５または６に記載の体積測定装置であって、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能な反射型距離検出手段を備える（第３及び第４の実施の形態参照）。この反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第１所定位置から水平方向及び垂直方向に第２所定距離の位置に相当する第２所定位置に配置する。そして、反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、第２所定位置から対象物を載置している床面までに対応する検出時間を検出する。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第１所定位置に関する第１所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求める。また、制御手段は、反射型距離検出手段からの検出時間と、第２所定位置に関する第２所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
これにより、対象物の上面では検出できない高さの寸法を、反射型距離検出手段を用いて容易に求めることができる。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。また、高さの寸法の測定と、縦及び横の寸法の測定とを並行させることができるため、より短時間に縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
◆［第１の実施の形態（図１〜図７）］
図１は、本発明の体積測定装置１における、第１の実施の形態の概略図を示している。
●［全体構成（図１）］
第１の実施の形態では、体積測定装置１の本体部１０は、レーザ発光手段１１（半導体レーザユニット等）と撮影手段１２（ＣＣＤカメラ等）と制御手段１３（ＣＰＵを含んだ演算ユニット等であり、図示せず）を備えている。レーザ発光手段１１から出射されるレーザ光１１ａは扇状レーザであり、対象物４０（体積を測定されるダンボール箱等）の表面に照射されたレーザ光による線状の被照射部を撮影手段１２で撮影し、制御手段１３にて対象物４０の体積を算出する。
また、本体部１０は、対象物４０への取付部３０に固定された支持部材２０が貫通しており、水平方向（図１におけるＸＹ平面の方向）に任意の角度で回転可能であり、垂直方向（図１におけるＺ軸の方向）に任意の距離でスライド可能である。
【００１３】
なお、水平方向への回転角度は水平方向検出手段１４（アブソリュートエンコーダ等）にて検出することが可能であり、垂直方向へのスライド距離は垂直方向検出手段１５（位置センサ等）にて検出することが可能である。
扇状に出射されるレーザ光１１ａの出射方向は、本体部１０が水平な場合において垂直方向に対して角度αｄｉｒ（第１所定角度）であり、レーザ光１１ａの垂直方向の広がり角（全角）は角度αｗｉｄｅ（第２所定角度）である。
また、撮影手段１２の撮影方向は、本体部１０が水平な場合において垂直方向に対して角度βｄｉｒ（第３所定角度）であり、垂直方向の撮影範囲（広がり角）はβｗｉｄｅ（第４所定角度）である。
また、レーザ発光手段１１と撮影手段１２との距離は近い方が好ましい。また、レーザ発光手段１１と撮影手段１２は、支持部材２０の軸により近い方が、寸法の算出が容易である。以下の説明では、レーザ発光手段１１及び撮影手段１２から支持部材２０の軸までの距離を０とした例で説明している。
【００１４】
更に、本体部１０には、検出信号を出力して、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能な反射型距離検出手段１６（超音波発信器及び受信器等）を備えている。反射型距離検出手段１６は、水平方向において対象物４０の外側になるように配置されており、所定の位置（第１所定位置）に配置された本体部１０と一体（図１参照）、または別体（図８（Ｃ）参照）に構成されている。本体部１０と別体の場合、反射型距離検出手段１６は、本体部１０の支持中心Ｏ２から水平方向及び垂直方向に所定距離（第２所定距離）の位置に相当する所定位置（第２所定位置）に配置される（図８（Ｃ））。
反射型距離検出手段１６は、床面８０に向かって検出信号を出力して床面８０から反射された検出信号を取り込んで検出時間を出力し、制御手段１３は、検出時間に基づいて反射型距離検出手段１６から床面８０までの距離を算出することができる。
【００１５】
●［測定方法（図２、図３）］
次に、対象物４０の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する。
対象物４０は略直方体の形状（略立方体の形状を含む）であり、８つの頂点の各々をＰ１〜Ｐ８とする。
まず、体積測定装置１の取付部３０を対象物４０の上面の任意の角（頂点）に載置する。この角をＰ１として時計回りに上面の角を各々Ｐ１〜Ｐ４とする。また、上面のＰ１〜Ｐ４に対応させて、底面の角をＰ５〜Ｐ８とする。
ここで、取付部３０を載置した角Ｐ１を基準点とする。そして、例えば対象物４０の上面より上であって且つ基準点から水平方向に０、垂直方向に０の位置（第１所定距離の位置）を第１所定位置とする。この第１所定位置を本体部１０の初期位置とする。また、初期位置における本体部１０の方向は、辺Ｐ１−Ｐ２と平行な方向とする。
【００１６】
本体部１０を、上記の第１所定位置（初期位置）から垂直方向に少しスライドさせ、水平方向に少し回転させた状態が、図２（Ａ）に示す状態である。この状態では、扇状のレーザ光１１ａは、対象物４０の上面Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４上に照射されている。また、撮影手段１２の撮影範囲１２ａは、上面Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４上に照射されているレーザ光による線状の被照射部１１ｂの少なくとも一部を含む範囲に予め調整されている。
更に本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光による線状の被照射部１１ｂが、角Ｐ１の対角に位置する角Ｐ３と交わるようにした状態が図２（Ｂ）である。この状態では、本体部１０と取付部３０との垂直方向の距離がＨｖ、かつ本体部１０と辺Ｐ１−Ｐ２との水平方向の角度がθである。なお、この回転及びスライドは、制御手段１３が被照射部１１ｂの状態を監視しながら自動的に行ってもよいし、作業者が行ってもよい。
そして、撮影手段１２は、レーザ光による線状の被照射部１１ｂが交わっている角Ｐ３を含む画像情報を作成する（図２（Ｂ）参照）。なお、画像情報の作成は、制御手段１３からの信号に基づいて自動的に作成するようにしてもよいし、作業者からの撮影操作（図１中の操作部１０ｂの操作等）に従って作成するようにしてもよい。
【００１７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、作成された画像情報及び対象物４０との位置関係を示している。図３（Ａ）は、図２（Ｂ）の状態をＺ軸方向から見た図（体積測定装置１は省略している）である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）を辺Ｐ１−Ｐ３に対して垂直な右方向から見た図である。ここで、寸法Ｌｒｅａｌは、対象物４０の対角線の寸法において、角Ｐ１から撮影範囲１２ａの端面までの実寸法を示しており、寸法Ｍｒｅａｌは、対象物４０の対角線の寸法（角Ｐ１から角Ｐ３までの寸法）から寸法Ｌｒｅａｌを差し引いた残りの実寸法を示している。また、寸法ＳＶｒｅａｌは、撮影範囲１２ａにおける縦方向の実寸法を示しており、寸法ＳＨｒｅａｌは、撮影範囲１２ａにおける横方向の実寸法を示している。また、図３（Ｂ）に示す角度βｄｉｒ−βｗｉｄｅ／２、角度βｗｉｄｅは、図１（Ｃ）に基づいている。
図３（Ａ）において、辺Ｐ１−Ｐ２と対角線Ｐ１−Ｐ３との角度θが既にわかっているので、対角線Ｐ１−Ｐ３の実寸法を求めることができれば、対象物４０の縦の辺の寸法（辺Ｐ２−Ｐ３の寸法）、及び対象物４０の横の辺の寸法（辺Ｐ１−Ｐ２の寸法）を求めることができる。なお、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法と辺Ｐ１−Ｐ２の寸法は、一方が縦の寸法で、他方が横の寸法であり、どちらが縦であってもよい。
【００１８】
まず、図３（Ｂ）におけるＬｒｅａｌの寸法を求める。図３（Ｂ）において距離Ｈｖと、角度βｄｉｒ−βｗｉｄｅ／２、角度βｄｉｒ＋βｗｉｄｅ／２は既知である。ここで角度βｄｉｒ−βｗｉｄｅ／２＝角度φ１、角度βｄｉｒ＋βｗｉｄｅ／２＝角度φ２とする。この場合、図３（Ｂ）におけるＬｒｅａｌの寸法を、以下のように求めることができる。
ｔａｎφ１＝Ｌｒｅａｌ／Ｈｖより、
Ｌｒｅａｌ＝Ｈｖ＊ｔａｎφ１  （式１）
【００１９】
次に、Ｍｒｅａｌの寸法を求めるために、撮影範囲１２ａにおける画像情報を利用する。例えば撮影手段１２は撮影範囲１２ａを６４０画素（横）＊４８０画素（縦）で画像情報を作成するものとする。制御手段１３は、画像情報の縦方向に対する線状の被照射部１１ｂの長さの割合を求める。例えば画像情報の縦方向が４８０画素（ドット）に対して、被照射部１１ｂの長さが３６０画素（ドット）の場合、割合は３６０／４８０＝０．７５である。割合を一般式で表すために、縦方向の画素数をＭ（ドット）、被照射部１１ｂの長さをｍ（ドット）とすると、割合はｍ／Ｍで表すことができる。この場合、図３（Ｂ）におけるＭｒｅａｌの寸法を、以下のように求めることができる。
Ｍｒｅａｌ＝ＳＶｒｅａｌ＊ｍ／Ｍ  （式２）
ｔａｎφ２＝（Ｌｒｅａｌ＋ＳＶｒｅａｌ）／Ｈｖより
ＳＶｒｅａｌ＝Ｈｖ＊ｔａｎφ２−Ｌｒｅａｌ＝Ｈｖ＊（ｔａｎφ２−ｔａｎφ１）  （式３）
以上の（式２）と（式３）より、
Ｍｒｅａｌ＝Ｈｖ＊ｍ／Ｍ＊（ｔａｎφ２−ｔａｎφ１）  （式４）
【００２０】
対角線Ｐ１−Ｐ３は、Ｌｒｅａｌ＋Ｍｒｅａｌであり、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法及び辺Ｐ１−Ｐ２の寸法を、以下のように求めることができる。
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法＝（対角線Ｐ１−Ｐ３）＊ｓｉｎθ
＝（Ｌｒｅａｌ＋Ｍｒｅａｌ）＊ｓｉｎθ
＝Ｈｖ＊［（Ｍ−ｍ）／Ｍ＊ｔａｎφ１＋ｍ／Ｍ＊ｔａｎφ２］＊ｓｉｎθ  （式５）
辺Ｐ１−Ｐ２の寸法＝（対角線Ｐ１−Ｐ３）＊ｃｏｓθ
＝（Ｌｒｅａｌ＋Ｍｒｅａｌ）＊ｃｏｓθ
＝Ｈｖ＊［（Ｍ−ｍ）／Ｍ＊ｔａｎφ１＋ｍ／Ｍ＊ｔａｎφ２］＊ｃｏｓθ  （式６）
φ１＝βｄｉｒ−βｗｉｄｅ／２
φ２＝βｄｉｒ＋βｗｉｄｅ／２
【００２１】
上記の（式５）及び（式６）の演算を制御手段１３に行わせ、対象物４０の縦及び横の辺の寸法を求めることができる。また、対象物４０の高さの辺の寸法は、反射型距離検出手段１６による検出時間を用いて制御手段１３にて求めることができる。この場合、図２（Ｂ）において検出時間に基づいて求めた距離は、反射型距離検出手段１６と床面との距離Ｈｓである（図２（Ｂ）参照）。対象物４０の上面から反射型距離検出手段１６（本体部１０）までの距離はＨｖであるので、高さの辺の寸法は、Ｈｓ−Ｈｖであり、制御手段１３にて容易に算出することができる。
また、制御手段１３は、縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、各寸法を乗算して対象物４０の体積を算出し、算出した体積を本体部１０の表示部１０ａ（図１（Ａ）参照）に表示する。なお、体積の算出は、制御手段１３が縦、横、高さを求めた後に自動的に算出するようにしてもよいし、作業者の操作に従って（操作部１０ｂ（図１（Ａ）参照）の操作に基づいて）算出するようにしてもよい。
【００２２】
また、高さを求める際、反射型距離検出手段１６を用いたが、反射型距離検出手段１６を省略することもできる。反射型距離検出手段１６を省略した場合、辺Ｐ１−Ｐ２、辺Ｐ２−Ｐ３を求めた後、対象物４０の面Ｐ１−Ｐ２−Ｐ６−Ｐ５が底面となるように対象物４０を回転させる。そして、体積測定装置１を上面Ｐ４−Ｐ３−Ｐ７−Ｐ８上の角Ｐ４に再配置して、縦の寸法（辺Ｐ３−Ｐ７）を算出すれば、これが高さの寸法となる。
【００２３】
●［第１所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例（図４〜図６）］
上記に説明した実施の形態では、第１所定位置の基準点を対象物４０の上面の任意の角に設定したが、第１所定位置の基準点を対象物４０の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、上記に説明した実施の形態からの相違点について説明する。
【００２４】
●［全体構成（図４）］
図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す体積測定装置１の全体構成では、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す全体構成に対して、取付部３０の形状のみが異なる。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す取付部３０は角に容易に載置可能な形状を有しており、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す取付部３０は任意の辺の任意の位置に容易に載置可能な形状を有している。他は同様であるので説明を省略する。
【００２５】
●［測定方法（図５〜図７）］
次に、対象物４０の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する。体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺として当該基準辺の任意の位置に載置する（図５（Ａ）、図６（Ａ）、図７（Ａ）参照）。
ここで、取付部３０を載置した辺Ｐ１−Ｐ２（基準辺）の任意の位置を基準点とする。そして、例えば対象物４０の上面より上であって且つ基準点から水平方向にＹ０、垂直方向に０の位置（第１所定距離の位置）を第１所定位置とする。この第１所定位置を本体部１０の初期位置とする。また、初期位置における本体部１０の方向は、辺Ｐ１−Ｐ２と平行な方向とする。
次に、図５〜図７を用いて、３通りの計測方法（異なる３通りの計測位置による計測方法）を順に説明する。
【００２６】
［１．基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法（図５）］
第１の計測方法は、基準辺（図５の場合、辺Ｐ１−Ｐ２）と対向する辺（図５の場合、辺Ｐ３−Ｐ４）の一方の角、または両端の角までの距離を計測する。一方の角までの距離を計測した場合は、図５におけるＹ軸方向の辺（辺Ｐ２−Ｐ３または辺Ｐ１−Ｐ４）の寸法を算出できるが、Ｘ軸方向の辺（辺Ｐ１−Ｐ２または辺Ｐ３−Ｐ４）の寸法を算出することはできない。両端の角までの距離を計測した場合は、Ｙ軸方向の辺及びＸ軸方向の辺の双方の寸法を算出することができる。
まず、図５（Ａ）に示すように、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺（この場合、辺Ｐ１−Ｐ２）として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光１１ａによる被照射部１１ｂ１が、対向する辺の角（この場合、角Ｐ３）と交わるようにする。なお、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の状態をＺ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置１を省略しているとともに、角Ｐ４に対する被照射部１１ｂ２に関する寸法等も含んでいる。
【００２７】
被照射部１１ｂ１が角Ｐ３と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ１、垂直方向のスライド距離がＨ１ｖであったとする。また、被照射部１１ｂ２が角Ｐ４と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ２、垂直方向のスライド距離がＨ２ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする（図５（Ｂ）参照）。
更に、図３における（式５）及び（式６）を利用すると、辺Ｐ２−Ｐ３及び辺Ｐ１−Ｐ２は、以下のように求めることができる。なお、ｍ１は撮影範囲１２ａ１の画像情報における被照射部１１ｂ１の長さがｍ１（ドット）であることを示し、ｍ２は撮影範囲１２ａ２の画像情報における被照射部１１ｂ２の長さがｍ２（ドット）であることを示している。
2005061886.tif 000003
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段１６の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。
【００２８】
［２．基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法（図６）］
第２の計測方法は、基準辺（図６の場合、辺Ｐ１−Ｐ２）の両端に直交する各辺（図６の場合、辺Ｐ２−Ｐ３と辺Ｐ１−Ｐ４）までの距離を計測する。ただし、この計測方法ではＸ軸方向の辺（辺Ｐ１−Ｐ２または辺Ｐ３−Ｐ４）の寸法を算出することしかできないため、Ｙ軸方向の辺の寸法は別の方法で求める必要がある。
まず、図６（Ａ）に示すように、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺（この場合、辺Ｐ１−Ｐ２）として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光１１ａによる被照射部１１ｂ３が、基準辺と直交する辺（この場合、辺Ｐ２−Ｐ３）と交わるようにする。なお、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の状態をＺ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置１を省略しているとともに、辺Ｐ１−Ｐ４に対する被照射部１１ｂ４に関する寸法等も含んでいる。
【００２９】
被照射部１１ｂ３が辺Ｐ２−Ｐ３と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ３、垂直方向のスライド距離がＨ３ｖであったとする。また、被照射部１１ｂ４が辺Ｐ１−Ｐ４と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ４、垂直方向のスライド距離がＨ４ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする（図６（Ｂ）参照）。
更に、図３における（式５）及び（式６）を利用すると、辺Ｐ１−Ｐ２は、以下のように求めることができる。なお、ｍ３は撮影範囲１２ａ３の画像情報における被照射部１１ｂ３の長さがｍ３（ドット）であることを示し、ｍ４は撮影範囲１２ａ４の画像情報における被照射部１１ｂ４の長さがｍ４（ドット）であることを示している。
2005061886.tif 000004
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段１６の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法は、図５または図７の説明に示す方法にて求めることができる。
【００３０】
［３．基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法（図７）］
第３の計測方法は、基準辺（図７の場合、辺Ｐ１−Ｐ２）と対向する辺（図７の場合、辺Ｐ３−Ｐ４）までの距離を計測する。ただし、この計測方法ではＹ軸方向の辺（辺Ｐ２−Ｐ３または辺Ｐ１−Ｐ４）の寸法を算出することしかできないため、Ｘ軸方向の辺の寸法は別の方法で求める必要がある。
まず、図７（Ａ）に示すように、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺（この場合、辺Ｐ１−Ｐ２）として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光１１ａによる被照射部１１ｂ５が、基準辺と対向する辺（この場合、辺Ｐ３−Ｐ４）と交わるようにする。なお、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の状態をＺ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置１を省略している。
【００３１】
被照射部１１ｂ５が辺Ｐ３−Ｐ４と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ５、垂直方向のスライド距離がＨ５ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする（図７（Ｂ）参照）。
更に、図３における（式５）及び（式６）を利用すると、辺Ｐ２−Ｐ３は、以下のように求めることができる。なお、ｍ５は撮影範囲１２ａ５の画像情報における被照射部１１ｂ５の長さがｍ５（ドット）であることを示している。
2005061886.tif 000005
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段１６の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺Ｐ１−Ｐ２の寸法は、図５または図６の説明に示す方法にて求めることができる。
【００３２】
◆［第２の実施の形態（図８〜図９）］
第２の実施の形態における体積測定装置１は、図８に示すように、本体部１０が垂直方向にスライドする第１の実施の形態に対して、垂直方向に任意の角度で回転可能である。また、垂直方向への回転角度は垂直方向検出手段１７（アブソリュートエンコーダ等）にて検出することが可能である。
なお、図８（Ｃ）に示すように、垂直方向への回転角度θｖを水平方向との角度で示す。また、対象物４０の上面から本体部１０までの垂直方向の距離Ｈｆｉｘは固定である。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００３３】
●［測定方法（図９）］
第１の実施の形態における図３に対して、本実施の形態の場合を図９に示す。第１の実施の形態と本実施の形態とは、図９（Ｂ）において、垂直方向の高さＨｆｉｘが一定である点と、角度φ３とφ４に「−θｖ」が現れる点が異なる。これらと（式５）及び（式６）より、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法及び辺Ｐ１−Ｐ２の寸法を、以下のように求めることができる。
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法＝（対角線Ｐ１−Ｐ３）＊ｓｉｎθ
＝（Ｌｒｅａｌ＋Ｍｒｅａｌ）＊ｓｉｎθ
＝Ｈｆｉｘ＊［（Ｍ−ｍ）／Ｍ＊ｔａｎφ３＋ｍ／Ｍ＊ｔａｎφ４］＊ｓｉｎθ  （式７）
辺Ｐ１−Ｐ２の寸法＝（対角線Ｐ１−Ｐ３）＊ｃｏｓθ
＝（Ｌｒｅａｌ＋Ｍｒｅａｌ）＊ｃｏｓθ
＝Ｈｆｉｘ＊［（Ｍ−ｍ）／Ｍ＊ｔａｎφ３＋ｍ／Ｍ＊ｔａｎφ４］＊ｃｏｓθ  （式８）
φ３＝βｄｉｒ−θｖ−βｗｉｄｅ／２
φ４＝βｄｉｒ−θｖ＋βｗｉｄｅ／２
【００３４】
●［第１所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例］
第１の実施の形態と同様に、第１所定位置の基準点を対象物４０の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、第１の実施の形態と相違する演算式を示す。
【００３５】
［１．基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法］
被照射部１１ｂ１が角Ｐ３と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ１、垂直方向の回転角度がθ１ｖであったとする。また、被照射部１１ｂ２が角Ｐ４と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ２、垂直方向の回転角度がθ２ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする。
この場合、辺Ｐ２−Ｐ３及び辺Ｐ１−Ｐ２は、以下のように求めることができる。
2005061886.tif 000006
【００３６】
［２．基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法］
被照射部１１ｂ３が辺Ｐ２−Ｐ３と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ３、垂直方向の回転角度がθ３ｖであったとする。また、被照射部１１ｂ４が辺Ｐ１−Ｐ４と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ４、垂直方向の回転角度がθ４ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする。
この場合、辺Ｐ１−Ｐ２は、以下のように求めることができる。
2005061886.tif 000007
【００３７】
［３．基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法］
被照射部１１ｂ５が辺Ｐ３−Ｐ４と交わるように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ５、垂直方向の回転角度がθ５ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする。
この場合、辺Ｐ２−Ｐ３は、以下のように求めることができる。
2005061886.tif 000008
【００３８】
◆［第３の実施の形態（図１０〜図１４）］
●［全体構成（図１０）］
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３の実施の形態では、第１及び第２の実施の形態に対して、レーザ発光手段１１から出射されるレーザ光１１ａは線状のレーザであり、本体部１０が水平な場合において、垂直方向に対して角度αｄｉｒ（第５所定角度）で出射され、被照射部１１ｃはスポット状（点状）である。また、撮影手段１２は省略されている。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
また、レーザ発光手段１１は、支持部材２０の軸により近い方が、寸法の算出が容易である。以下の説明では、レーザ発光手段１１から支持部材２０の軸までの距離を０とした例で説明している。
【００３９】
●［測定方法（図１１）］
まず、体積測定装置１の取付部３０を対象物４０の上面の任意の角（頂点）に載置する。この角をＰ１として時計回りに上面の角を各々Ｐ１〜Ｐ４とする。また、上面のＰ１〜Ｐ４に対応させて、底面の角をＰ５〜Ｐ８とする。
本体部１０の第１所定位置の決め方は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４０】
次に、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、線状のレーザ光１１ａによるスポット状の被照射部１１ｃが、角Ｐ１の対角に位置する角Ｐ３に到達するようにした状態が図１１（Ａ）である。この状態では、本体部１０と取付部３０との垂直方向の距離がＨｖ、かつ本体部１０と辺Ｐ１−Ｐ２との水平方向の角度がθである。なお、この回転及びスライドは、制御手段１３が自動的に行ってもよいし、作業者が行ってもよい。
図１１（Ｂ）及び（Ｃ）は、図１１（Ａ）の状態における、対象物４０と体積測定装置１による各寸法及び角度を示している（体積測定装置１は省略している）。なお、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）の状態をＺ軸方向から見た図である。ここで、寸法Ｔｒｅａｌ（対角線Ｐ１−Ｐ３の寸法）の実寸法を求め、寸法Ｔｒｅａｌと角度θを用いて辺Ｐ１−Ｐ２の寸法、及び辺Ｐ２−Ｐ３の寸法を求める。
【００４１】
図１１（Ｂ）に示すように、レーザ光１１ａの出射角度はαｄｉｒであり、角Ｐ１から角αｄｉｒまでの距離がＨｖであるので、Ｔｒｅａｌの寸法を以下のように求めることができる。
ｔａｎαｄｉｒ＝Ｔｒｅａｌ／Ｈｖより、
Ｔｒｅａｌ＝Ｈｖ＊ｔａｎαｄｉｒ    （式１０）
また、図１１（Ｃ）に示すように、Ｔｒｅａｌと角度θを用いると、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法（Ｙｒｅａｌ）、及び辺Ｐ１−Ｐ２の寸法（Ｘｒｅａｌ）は、以下のように求めることができる。
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法＝Ｔｒｅａｌ＊ｓｉｎθ
＝Ｈｖ＊ｔａｎαｄｉｒ＊ｓｉｎθ  （式１１）
辺Ｐ１−Ｐ２の寸法＝Ｔｒｅａｌ＊ｃｏｓθ
＝Ｈｖ＊ｔａｎαｄｉｒ＊ｃｏｓθ  （式１２）
【００４２】
上記の（式１１）及び（式１２）の演算を制御手段１３に行わせ、対象物４０の縦及び横の辺の寸法を求めることができる。また、対象物４０の高さの辺の寸法の求め方、及び体積の求め方等は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
また、第１の実施の形態と同様に、高さを求める際、反射型距離検出手段１６を用いたが、反射型距離検出手段１６を省略することもできる。
【００４３】
●［第１所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例（図１２〜図１４）］
第１及び第２の実施の形態と同様、上記の説明では第１所定位置の基準点を対象物４０の上面の任意の角に設定したが、第１所定位置の基準点を対象物４０の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、上記に説明した実施の形態からの相違点について説明する。
●［全体構成］
体積測定装置１の全体構成は、図１０に示す体積測定装置１から取付部３０の形状が図４に示す取付部３０と同様の形状に変更される（図示省略）。他は図１０と同様であるので説明を省略する。
【００４４】
●［測定方法（図１２〜図１４）］
第１の実施の形態と同様、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺として当該基準辺の任意の位置に載置する（図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、図１４（Ａ）参照）。
本体部１０の第１所定位置の決め方はｂ、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
次に、図１２〜図１４を用いて、３通りの計測方法（異なる３通りの計測位置による計測方法）を順に説明する。
【００４５】
［１．基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法（図１２）］
まず、図１２（Ａ）に示すように、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺（この場合、辺Ｐ１−Ｐ２）として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光１１ａによる点状の被照射部１１ｃ１が、対向する辺の角（この場合、角Ｐ３）に到達するようにする。なお、図１２（Ｃ）は、図１２（Ｂ）の状態をＺ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置１を省略しているとともに、角Ｐ４に対する被照射部１１ｃ２に関する寸法等も含んでいる。
【００４６】
被照射部１１ｃ１が角Ｐ３に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ１、垂直方向のスライド距離がＨ１ｖとして、被照射部１１ｃ２（図示せず）が角Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ２、垂直方向のスライド距離がＨ２ｖとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする（図１１（Ｃ）参照）。
この場合、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法、及び辺Ｐ１−Ｐ２の寸法は、以下のように求めることができる。
Ｔ１ｒｅａｌ＝Ｈ１ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ
Ｔ２ｒｅａｌ＝Ｈ２ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法＝Ｙ１ｒｅａｌ＋Ｙ０
＝Ｔ１ｒｅａｌ＊ｓｉｎθ１＋Ｙ０＝Ｈ１ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ＊ｓｉｎθ１＋Ｙ０
辺Ｐ１−Ｐ２の寸法＝Ｘ１ｒｅａｌ＋Ｘ２ｒｅａｌ
＝Ｔ１ｒｅａｌ＊ｃｏｓθ１＋Ｔ２ｒｅａｌ＊ｃｏｓ（１８０−θ２）
＝［Ｈ１ｖ＊ｃｏｓθ１＋Ｈ２ｖ＊ｃｏｓ（１８０−θ２）］＊ｔａｎαｄｉｒ
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段１６の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。
【００４７】
［２．基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法（図１３）］
まず、図１３（Ａ）に示すように、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺（この場合、辺Ｐ１−Ｐ２）として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光１１ａによる点状の被照射部１１ｃ３が、基準辺と直交する辺（この場合、辺Ｐ２−Ｐ３）に到達するようにする。なお、図１３（Ｃ）は、図１３（Ｂ）の状態をＺ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置１を省略しているとともに、辺Ｐ１−Ｐ４に対する被照射部１１ｃ４に関する寸法等も含んでいる。
【００４８】
被照射部１１ｃ３が辺Ｐ２−Ｐ３に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ３、垂直方向のスライド距離がＨ３ｖとし、被照射部１１ｃ４（図示せず）が辺Ｐ１−Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ４、垂直方向のスライド距離がＨ４ｖとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする（図１３（Ｃ）参照）。
この場合、辺Ｐ１−Ｐ２の寸法は、以下のように求めることができる。
Ｔ３ｒｅａｌ＝Ｈ３ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ
Ｔ４ｒｅａｌ＝Ｈ４ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ
辺Ｐ１−Ｐ２の寸法＝Ｘ３ｒｅａｌ＋Ｘ４ｒｅａｌ
＝Ｔ３ｒｅａｌ＊ｃｏｓθ３＋Ｔ４ｒｅａｌ＊ｃｏｓ（１８０−θ４）
＝［Ｈ３ｖ＊ｃｏｓθ３＋Ｈ４ｖ＊ｃｏｓ（１８０−θ４）］＊ｔａｎαｄｉｒ
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段１６の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法は、図１２または図１４の説明に示す方法にて求めることができる。
【００４９】
［３．基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法（図１４）］
まず、図１４（Ａ）に示すように、体積測定装置１の取付部３０を、対象物４０の上面の任意の辺を基準辺（この場合、辺Ｐ１−Ｐ２）として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部１０を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光１１ａによる点状の被照射部１１ｃ５が、基準辺と対向する辺（この場合、辺Ｐ３−Ｐ４）に到達するようにする。なお、図１４（Ｃ）は、図１４（Ｂ）の状態をＺ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置１を省略している。
【００５０】
被照射部１１ｃ５が辺Ｐ３−Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ５、垂直方向のスライド距離がＨ５ｖとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする（図１４（Ｃ）参照）。
この場合、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法は、以下のように求めることができる。
Ｔ５ｒｅａｌ＝Ｈ５ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法＝Ｙ５ｒｅａｌ＋Ｙ０＝Ｔ５ｒｅａｌ＊ｓｉｎθ５＋Ｙ０
＝Ｈ５ｖ＊ｔａｎαｄｉｒ＊ｓｉｎθ５＋Ｙ０
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段１６の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺Ｐ１−Ｐ２の寸法は、図１２または図１３の説明に示す方法にて求めることができる。
【００５１】
◆［第４の実施の形態］
第４の実施の形態における体積測定装置１は、図１５に示すように、本体部１０が垂直方向にスライドする第３の実施の形態（図１０参照）に対して、垂直方向にスライドせずに任意の角度で回転可能である。また、垂直方向への回転角度は垂直方向検出手段１７（アブソリュートエンコーダ等）にて検出することが可能である。
なお、図１５（Ｃ）に示すように、垂直方向への回転角度θｖを水平方向との角度で示す。また、対象物４０の上面から本体部１０までの垂直方向の距離Ｈｆｉｘは固定である。以下、第３の実施の形態との相違点について説明する。
【００５２】
●［測定方法（図１６）］
第３の実施の形態における図１１に対して、本実施の形態の場合を図１６に示す。第３の実施の形態と本実施の形態とは、図１６（Ａ）及び（Ｂ）において、垂直方向の高さＨｆｉｘが一定である点と、角度αｄｉｒに「−θｖ」が現れる点が異なる。これらより、辺Ｐ２−Ｐ３の寸法及び辺Ｐ１−Ｐ２の寸法を、以下のように求めることができる。
Ｔｒｅａｌ＝Ｈｆｉｘ＊ｔａｎ（αｄｉｒ−θｖ）
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法＝Ｔｒｅａｌ＊ｓｉｎθ＝Ｈｆｉｘ＊ｔａｎ（αｄｉｒ−θｖ）＊ｓｉｎθ
辺Ｐ１−Ｐ２の寸法＝Ｔｒｅａｌ＊ｃｏｓθ＝Ｈｆｉｘ＊ｔａｎ（αｄｉｒ−θｖ）＊ｃｏｓθ
【００５３】
●［第１所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例］
第３の実施の形態と同様に、第１所定位置の基準点を対象物４０の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、第３の実施の形態と相違する演算式を示す。
【００５４】
［１．基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法］
被照射部１１ｃ１が角Ｐ３に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ１、垂直方向の回転角度がθ１ｖであったとする。また、被照射部１１ｃ２が角Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ２、垂直方向の回転角度がθ２ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする。
この場合、辺Ｐ２−Ｐ３及び辺Ｐ１−Ｐ２は、以下のように求めることができる。
2005061886.tif 000009
【００５５】
［２．基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法］
被照射部１１ｃ５が辺Ｐ３−Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ３、垂直方向の回転角度がθ２ｖであったとする。また、被照射部１１ｃ４が辺Ｐ１−Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ４、垂直方向の回転角度がθ４ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする。
この場合、辺Ｐ１−Ｐ２は、以下のように求めることができる。
2005061886.tif 000010
【００５６】
［３．基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法］
被照射部１１ｃ５が辺Ｐ３−Ｐ４に到達するように本体部１０を設定した場合、本体部１０における水平方向の回転角度がθ５、垂直方向の回転角度がθ５ｖであったとする。また、体積測定装置１の支持部材２０の中心（本体部１０の水平方向の回転の中心）を中心Ｏ１として、基準辺から中心Ｏ１までの距離をＹ０とする。
この場合、辺Ｐ２−Ｐ３は、以下のように求めることができる。
辺Ｐ２−Ｐ３の寸法
＝Ｈｆｉｘ＊ｔａｎ（αｄｉｒ−θ５ｖ）＊ｓｉｎθ５＋Ｙ０
【００５７】
◆［第５の実施の形態（図１７）］
第５の実施の形態では、図１７に示すように、所定位置ＭＫに配置された対象物４０を、撮影手段９０（ＣＣＤカメラ等）で撮影して、対象物４０の縦、横、高さの各辺を含む画像情報９３を作成する。ここで、所定位置ＭＫと撮影手段９０との距離ＬＫは既知であり、撮影手段９０の垂直方向の角度βｄｉｒも既知である。
そして、制御手段にて画像情報９３から、縦の辺Ｘｇと横の辺Ｙｇと高さの辺Ｚｇを抽出する。抽出には既存の画像認識技術を利用することができる。そして、抽出した各辺の画像中の寸法と、距離ＬＫと、角度βｄｉｒとを用いて、辺Ｘｇ、辺Ｙｇ、辺Ｚｇの実寸法を求める。更に、制御手段は、求めた各辺の実寸法を用いて対象物４０の体積を算出する。
【００５８】
本発明の体積測定方法及び体積測定装置は、本実施の形態で説明した構成、形状、測定方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明に用いた数値等は一例であり、この数値等に限定されるものではない。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の体積測定方法を用いれば、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
また、請求項２〜７のいずれかに記載の体積測定装置を用いれば、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さ及び体積を測定可能な体積測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の体積測定装置１における、第１の実施の形態の概略図である。
【図２】第１の実施の形態において、対象物４０の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【図３】第１の実施の形態において、作成された画像情報及び対象物４０との位置関係を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態において、第１所定位置を、任意の角から任意の辺上の任意の位置に変更する場合の、体積測定装置１の概略図である。
【図５】基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図６】基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図７】基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図８】第２の実施の形態における体積測定装置１の全体構成を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態において、作成された画像情報及び対象物４０との位置関係を説明する図である。
【図１０】第３の実施の形態における体積測定装置１の全体構成を説明する図である。
【図１１】第３の実施の形態において、対象物４０の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【図１２】第３の実施の形態において、第１所定位置を任意の角から任意の辺上の任意の位置に変更する場合において、基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図１３】第３の実施の形態において、基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図１４】第３の実施の形態において、基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図１５】第４の実施の形態における体積測定装置１の全体構成を説明する図である。
【図１６】第４の実施の形態において、対象物４０の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【図１７】第５の実施の形態において、対象物４０の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【符号の説明】
１      体積測定装置
１０    本体部
１０ａ  表示部
１０ｂ  操作部
１１    レーザ発光手段
１１ａ  レーザ光
１１ｂ  被照射部（線状）
１１ｃ  被照射部（点状）
１２    撮影手段
１２ａ  撮影範囲
１４    水平方向検出手段
１５、１７    垂直方向検出手段
１６    反射型距離検出手段
２０    支持部材
３０    取付部
４０    対象物
【図１】
2005061886.tif 000011
【図２】
2005061886.tif 000012
【図３】
2005061886.tif 000013
【図４】
2005061886.tif 000014
【図５】
2005061886.tif 000015
【図６】
2005061886.tif 000016
【図７】
2005061886.tif 000017
【図８】
2005061886.tif 000018
【図９】
2005061886.tif 000019
【図１０】
2005061886.tif 000020
【図１１】
2005061886.tif 000021
【図１２】
2005061886.tif 000022
【図１３】
2005061886.tif 000023
【図１４】
2005061886.tif 000024
【図１５】
2005061886.tif 000025
【図１６】
2005061886.tif 000026
【図１７】
2005061886.tif 000027